新一代 iPad Pro 的 LiDAR 掃描儀,是蘋果通往下一代 AR 體驗的鑰匙

新一代 iPad Pro 的 LiDAR 掃描儀,是蘋果通往下一代 AR 體驗的鑰匙
高伯任

蘋果昨晚無預警發布新一代 iPad Pro,背面搭載三顆相機,分別是是 1,200 萬像素廣角鏡頭、1,000 萬像素超廣角鏡頭,以及 LiDAR 掃描儀(臺灣翻作「光學雷達掃描儀」)。

從新聞稿就能感受到,蘋果相當注重 LiDAR。熟知該品牌的人都知道,蘋果新聞稿在用字遣詞上往往比其他品牌還要謹慎,蘋果不但在內文特地留了篇幅講述 LiDAR 特色,甚至直接放在標題最顯眼的位置(比起巧控鍵盤還要重要)。

有些人會問,LiDAR 有什麼了不起?安卓陣營早就有品牌在用 ToF(Time of Flight, 「飛時測距」)不是嗎?

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蘋果新的 iPad Pro 新聞稿

事實上,LiDAR 不僅字母比 ToF 多,技術上也不在同一級別。

ToF 原理類似聲納,只不過用的不是聲波,而是光(紅外線或是 LED),裝置可藉由光學反射原理測得前方物體、環境;或者你可以想像,ToF 就是把每個像素點當作是一個碼錶,碼錶代表著點到點的距離(或稱深度)。

現今我們可以在三星、華為產品上發現 ToF 相機,那是一種比結構光(譬如蘋果的 3D 深度相機)測得距離更廣,成本低、處理數據更小、體積也更緊湊的方案。

▼ 透過 ToF 相機看到的手,紅色代表距離越近,藍色則愈遠。

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圖片來源:Pmdtec

然而,安卓手機上的 ToF 解析度通常不高,加上使用紅外線容易受到外部光源干擾,因此目前僅在手勢拍照、人像拍照的散景優化、幫助手機在暗處做出正確的對焦,或是用在一些簡單的 AR 應用(多半不可靠)。

那麼,蘋果的 LiDAR 有什麼不同?簡單來說,LiDAR 是一套系統,ToF 感測器囊括在這套系統中。因此可以解釋成,蘋果 LiDAR 掃描儀是比安卓手機上的 ToF 相機更加複雜、先進的系統。順帶一提,LiDAR 通常被用在飛機(測高度)、自駕車領域。

蘋果在新聞稿中寫道:

光學雷達掃描儀可測量周圍物體的距離,最遠可達 5 公尺,適用於室內及室外,並奈秒速度的光子等級運行。iPadOS 中的全新深度架構結合由光學雷達掃描儀所測量的深度點、相機與動作感測器的資料,並透過 A12Z 仿生上的電腦視覺演算法增強,以更詳盡地了解場景

根據《Pocket Lint》的說法,蘋果用上了更密集的光束、更廣的測量範圍來偵測周遭環境,因此數據勢必會更加精確、可測得的範圍更遠。再加上「軟硬高度整合」一直是蘋果的拿手好戲,所以我們真正該問的是:蘋果會如何發揮 LiDAR 的真正價值?其實答案就在新聞稿中。

▼ 根據蘋果新聞稿,品牌已經向開發者釋出 iPad Pro 的 ARKit,並預告在今年稍後帶來對應的 AR 應用,涵蓋生活、醫學、遊戲、建築等不同面向的應用程式。

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另外,從前面引用的新聞稿可得知,蘋果顯然認為 LiDAR 真正的價值在於 AR,而非拍照。以《Messure》測量 App 為例,該應用能準確測出物體高度,過去在安卓手機上也有,但不夠準確,還不如進書局買把尺。

毫無疑問,LiDAR 光學雷達掃描儀絕對是通往下一代 AR 體驗的關鍵,這把鑰匙就握在蘋果手上。依照先前傳聞,年底登場的 iPhone 12 背面也將裝上 LiDAR,這半年時間等於是讓開發者思考如何善用這套新工具,因此可預見下半年的蘋果發表會,AR 必然會是主角之一。

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